Impactos ambientais negativos relacionados ao lançamento de efluentes domésticos sem

Nos ecossistemas aquáticos o nitrogênio e o fósforo são elementos indispensáveis ao crescimento dos organismos vivos, porém seu acúmulo pode levar ao crescimento excessivo de algas, o que causa o fenômeno conhecido como eutrofização.

O acúmulo de nitrogênio e fósforo em corpos d’água tem várias origens, algumas pontuais, como despejo de efluentes domésticos e industriais, e outras difusas, devido ao excesso de fertilizantes na agricultura, que são carreados para os rios, lagos e lençóis subterrâneos. Desta forma, a medida que o nitrogênio e o fósforo são descarregados nos corpos d’água, as condições básicas para o crescimento das algas é satisfeita. A partir daí, ocorre a proliferação desses organismos que se desenvolvem próximo à superfície e aproveitam ao máximo a radiação solar disponível. Algumas espécies de algas produzem substâncias tóxicas que podem afetar a saúde do homem e causar a morte de animais (TUNDISI, 2003).

A densa população de algas que cobre a superfície dos corpos d`água decompõe-se e libera matéria orgânica. Ao morrerem os organismos tendem a decantar, e sua decomposição utiliza o OD presente na água, podendo levar à mortandade de organismos aquáticos que dependem do oxigênio para sobreviver. Os principais efeitos na eutrofização são (TUNDISI, 2003):

 Ausência de oxigênio na água, que provoca a mortalidade de peixes e leva à liberação de gases com odor (metano e gás sulfídrico);

 Deterioração dos valores recreacionais do corpo d`água;  Altas concentrações de matéria orgânica;

 Diminuição do OD na água;  Diminuição da biodiversidade.

A eutrofização é um problema mundial e tem provocado impactos ecológicos, econômicos e na saúde pública nos mais diversos países. Por exemplo, no Golfo do México uma área de aproximadamente 12000 km² é conhecida como “zona morta” devido à ausência de vida marinha (Figura 6D). A principal causa desse fenômeno encontra-se nas fazendas de milho e de suínos nos estados de Illinois e Iowa nos Estados Unidos, pois o uso descontrolado de fertilizantes e o lançamento de resíduos fizeram com que a eutrofização causasse danos principalmente no início

17 da primavera e no verão. A solução para o problema é a redução de 20% no uso de fertilizantes, o tratamento de efluentes das criações de suínos, e a recomposição de áreas alagadas do rio Mississipi (TUNDISI, 2003). Estimou-se em 2003 um investimento da ordem de 10 bilhões de dólares para a recuperação e um prazo de 10 anos para que o ecossistema se recuperasse. Atualmente de acordo com Smith e Hanna (2014) a zona morta tem aumentado a cada ano e estima-se um investimento da ordem de 82 bilhões para recuperação da área.

No ano de 2008 em Qingdao na China ocorreu o maior crescimento de algas já registrado no país, que foi causado pela aquicultura extensiva. Cerca de 400 km² ao longo da costa ficaram recobertos por uma massa algal e foram retiradas mais de 150.000 toneladas de biomassa (Figura 6A) (LIU et al., 2009). Na Austrália em 2009 houve um crescimento de algas azuis no lago Hume que se estendeu por 600 km², cobrindo quase a totalidade do lago (Figura 6B) (LAUDER, 2009). Na região do Mediterrâneo (Figura 6C), o acúmulo de nutrientes propicia o crescimento da posidonia marinha (Posidonia oceânica); todos os anos essa biomassa é recolhida e levada para aterros sanitários (COCOZZA et al., 2011). O material retirado desses ambientes causa aumento dos resíduos nos aterros sanitários, custos com transporte e retirada. Entretanto, essa biomassa poderia ser reutilizada na agricultura como fertilizante, ou para a produção de biocombustível.

No Brasil um caso de eutrofização ocorre na Lagoa da Pampulha, localizada em Belo Horizonte/MG (Figura 6E). A ocupação inadequada e os escassos investimentos em saneamento básico trouxeram sérias consequências ambientais para o local, que perdeu 50% do seu volume original e de acordo com o Instituto Mineiro de Gestão das Águas (IGAM, 2014) apresenta-se no grau hipereutrófico, que é o estágio o mais avançado de eutrofização. De acordo com Martins (2014) as obras de revitalização da lagoa iniciaram em 2013, e estimou-se um gasto de 120 milhões de reais.

Além da eutrofização, o nitrogênio pode causar outros impactos negativos aos ambientes aquáticos. No processo de nitrificação há consumo de OD no corpo d’água, o que pode causar morte dos organismos aeróbios. Estima-se que este processo demande um consumo de aproximadamente quatro quilogramas de oxigênio para cada quilograma de amônia (VON SPERLING e MOTA, 2009). Quando os níveis de OD encontram-se na faixa de dois a quatro miligramas por litro ocorre a morte dos peixes mais exigentes, e quando os valores de OD encontram-se inferiores a dois

18 miligramas por litro, dependendo do tempo de exposição, pode ser letal à maioria das espécies de peixes (VON SPERLING, 2005).

Figura 6 - Ambientes eutrofizados (A. Qingdao- China; B. Lago Hume- Austrália; C. Mediterrâneo; D. Golfo do México; E- Lagoa da Pampulha).

Fonte: Liu et al. (2009); B- Lauder, (2009); C- Cocozza et al. (2009); D- Smith e Hana, (2014); E- Martins, (2014).

O nitrogênio em seus diversos níveis de oxidação apresenta diferentes graus de toxicidade para os organismos. Em geral os níveis letais são: nitrito > 0,5 mg L-1_{, nitrato > 5,0 mg L}-1 _{e amônia entre} 0,6 e 2,0 mg L-1 _{(VON SPERLING e MOTA, 2009).}

O nitrogênio amoniacal é a forma mais encontrada nos efluentes, e de acordo com o valor de pH, encontra-se na forma de íon amônio (NH4+) ou não ionizada (NH3). Para valores de pH menores ou iguais a 7, a forma ionizada é predominante. O aumento do valor de pH favorece o descolamento do equilíbrio para a prevalência da forma não ionizada (SANT’ ANNA, 2013).

Devido à toxicidade à vida, o lançamento de nitrogênio amoniacal total é regulado pelo Conselho Nacional de Meio Ambiente (CONAMA) por meio da resolução 430/2011, que determina a concentração máxima de lançamento em 20 mg L-1 _{e a CONAMA 357/2005 estipula diferentes} concentrações de nitrogênio amoniacal de acordo com a classe e valor de pH do corpo d`água (Tabela 1).

19 Tabela 1 - Concentrações permitidas de nitrogênio amoniacal em diferentes classes de corpos d`água.

Classe (águas doces) Valores permitidos

Classe 1 e 2 3,7 mg L-1_{N, para pH ≤ 7,5} 2,0 mg L-1_{N, para 7,5 < pH ≤ 8,0} 1,0 mg L-1_{N, para 8,0 < pH ≤ 8,5} 0,5 mg L-1 _{N, para pH > 8,5} Classe 3 e 4 13,3 mg L-1 _{N, para pH ≤ 7,5} 5,6 mg L-1_{N, para 7,5 < pH ≤ 8,0} 2,2 mg L-1_{N, para 8,0 < pH ≤ 8,5} 1,0 mg L-1 _{N, para pH > 8,5} Fonte: Brasil (2005).

Assim como o nitrogênio, o fósforo constitui um dos principais nutrientes para os processos biológicos, ou seja, é um dos chamados macronutrientes, por ser exigido também em grandes quantidades pelas células. Nos efluentes domésticos há quantidades substanciais de fósforo (5 mg L-1 _{a 30 mg L}-1_{), nas formas: orgânica; inorgânica complexa (polifosfatos), como aquelas} utilizadas em detergentes; e ortofosfato inorgânico solúvel. Diferentemente do nitrogênio, o fósforo não é tóxico quando em excesso e nem causa doenças (VON SPERLING, 2005).

O lançamento de fósforo não é regulado pelo CONAMA 430/2011. Entretanto, a CONAMA 357/ 2005, estipula diferentes concentrações permitidas de acordo com a classe do corpo d’água e se o ambiente é lótico, lêntico ou intermediário (Tabela 2).

A CONAMA 430/11 que dispõe sobre as condições e padrões de lançamento de efluentes, não regulamenta o lançamento de microrganismos em efluentes. A CONAMA 357/05 estabelece que para o uso de recreação de contato primário deverão ser obedecidos os padrões de qualidade de balneabilidade, previstos na CONAMA 274/00. Para os demais usos a resolução estipula diferentes concentrações permitidas de acordo com a classe do corpo d’água.

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Classe (águas doces) Valores permitidos

Classes 1 e 2 0,020 mg L-1 _{P para ambiente lênticos} 0,025 mg L-1 _{P para ambiente intermediário}

0,1 mg L-1 _{P para ambiente lótico}

Classes 3 e 4 0,050 mg L-1 _{P para ambiente lênticos} 0,075 mg L-1 _{P para ambiente intermediário}

0,15 mg L-1 _{P para ambiente lótico} Fonte: Brasil, 2005.

Uma recomendação que não faz parte da legislação brasileira, mas merece destaque, é da Organização Mundial da Saúde (OMS) de 1989. Essa recomendação refere-se ao uso, na irrigação, de efluentes de estações de tratamento de esgoto e adota como indicadores de qualidade microbiológica a concentração de coliformes fecais e ovos de helmintos. A Tabela 3 apresenta as recomendações da OMS para o uso direto de efluentes tratados na agricultura.

Tabela 3 - Recomendação da OMS para o uso de efluentes na agricultura.

Categoria Condições de reúso Grupo exposto

Ovos de helmintos/L (média aritmética) Coliformes fecais/100mL (média geométrica) Tratamento recomendado para atingir a qualidade microbiológica

A Irrigação de culturas que são ingeridas cruas, campos de esporte e parques públicos

Trabalhadores, consumidores, público ≤1 ≤1000 b Lagoas de estabilização em série ou tratamento equivalente. B

Irrigação de culturas não ingeridas cruas como cereais,

para a indústria, pastos, forragens e árvores

Trabalhadores ≤1 _recomenda Não se

Retenção em lagoas de estabilização por 8 a 10 dias ou remoção equivalente de helmintos e coliformes fecais. C Irrigação de culturas da categoria B se o público e os

trabalhadores não ficam expostos

Nenhum Não se _aplica Não se aplica

Pré – tratamento requerido pela técnica

de irrigação aplicada, mas não menos do que

tratamento primário. Fonte: OMS, 1989.

21 Além dos problemas causados pelos macronutrientes e microrganismos patogênicos, a matéria orgânica presente nos efluentes gera o consumo do oxigênio dissolvido, que tem como consequência a morte da macrofauna dos ambientes aquáticos. A CONAMA 430/11 estabelece que a DBO5 dias, 20 °C deverá apresentar a concentração máxima de 120 mg L-1 para efluentes sanitários, sendo que este limite somente poderá ser ultrapassado no caso de efluente de sistema de tratamento com eficiência de remoção mínima de 60% de DBO, ou mediante estudo de autodepuração do corpo hídrico que comprove atendimento às metas do enquadramento do corpo receptor. Para a determinação da eficiência de remoção de carga poluidora em termos de matéria orgânica, para sistemas de tratamento como lagoas de estabilização, a amostra do efluente deverá ser filtrada. A importância dos tipos de DQO está relacionada com o tipo de sólidos encontrados no efluente tratado, por exemplo, as lagoas facultativas apresentam algas no efluente tratado, logo a DQO particulada do efluente final poderá ser maior do que a de entrada.